लिथियम बॅटरी क्षमतेचे कारण काय आहे?

ଲେଖକ: ଆଇଫ୍ଲୋପାୱାର - Furnizuesi portativ i stacionit të energjisë elektrike

अहवालांनुसार, -२० डिग्री सेल्सिअस तापमानात खोलीच्या तपमानावर लिथियम-आयन बॅटरीची डिस्चार्ज क्षमता फक्त ३१.५% असते. पारंपारिक लिथियम-आयन बॅटरीचे ऑपरेटिंग तापमान -२० ~ + ५५ ¡ã सेल्सिअस दरम्यान.

परंतु एरोस्पेसच्या श्रेणीमध्ये, इलेक्ट्रिक वाहनांना -४० डिग्री सेल्सिअस तापमानात बॅटरी योग्यरित्या काम करणे आवश्यक असते. म्हणून, लिथियम आयन बॅटरीचे कमी तापमान गुणधर्म सुधारणे खूप महत्वाचे आहे. कमी तापमानाच्या वातावरणात, इलेक्ट्रोलाइटची चिकटपणा वाढते, अगदी अंशतः घनरूप होऊनही, ज्यामुळे लिथियम आयन बॅटरीची चालकता कमी होते.

कमी तापमानाच्या वातावरणात इलेक्ट्रोलाइट आणि निगेटिव्ह इलेक्ट्रोड आणि डायाफ्राममधील सुसंगतता बिघडते. कमी तापमानाच्या वातावरणात लिथियम आयन बॅटरीचा नकारात्मक इलेक्ट्रोड गंभीरपणे अवक्षेपित झाला आणि अवक्षेपित धातू लिथियम इलेक्ट्रोलाइटसह अभिक्रिया झाला आणि उत्पादनाच्या निक्षेपणामुळे घन इलेक्ट्रोलाइट इंटरफेस (SEI) जाडी निर्माण झाली. कमी तापमानाच्या वातावरणात लिथियम-आयन बॅटरी सक्रिय पदार्थाची अंतर्गत प्रसार प्रणाली कमी करतात, चार्ज ट्रान्सफर इम्पेडन्स (RCT) लक्षणीयरीत्या वाढतो.

तज्ञांचा दृष्टिकोन १: इलेक्ट्रोलाइन द्रावण लिथियम आयन बॅटरीच्या कमी तापमानाच्या कामगिरीवर परिणाम करते, इलेक्ट्रोलाइटची रचना आणि भौतिकीकरण गुणधर्म बॅटरीच्या कमी तापमानाच्या कामगिरीवर नकारात्मक परिणाम करतात. बॅटरीच्या पृष्ठभागावरील समस्या अशी आहे: इलेक्ट्रोलाइटची चिकटपणा मोठी होईल, आयन चालकता मंद होईल, परिणामी बाह्य सर्किटचा इलेक्ट्रॉन स्थलांतर वेग वाढेल, त्यामुळे बॅटरीचे ध्रुवीकरण गंभीरपणे झाले आहे आणि चार्ज आणि डिस्चार्ज क्षमता तीव्र प्रमाणात कमी झाली आहे. विशेषतः कमी तापमानात चार्जिंग करताना, लिथियम आयन सहजपणे नकारात्मक इलेक्ट्रोडच्या पृष्ठभागावर लिथियम डेलेग्रेन्स तयार करू शकतात, ज्यामुळे बॅटरी निकामी होते.

इलेक्ट्रोलाइटची कमी तापमानाची कार्यक्षमता इलेक्ट्रोलाइटच्या स्वतःच्या चालकतेच्या आकाराशी जवळून संबंधित आहे, विद्युत चालकतेचे प्रसारण आयन जलद आहे आणि कमी तापमानात अधिक क्षमता वापरता येते. इलेक्ट्रोलाइटमध्ये लिथियम क्षार जितके जास्त असतील तितके स्थलांतरांची संख्या जास्त असेल, चालकता जास्त असेल. उच्च विद्युत चालकता, आयन चालकता जितकी वेगवान असेल, ध्रुवीकरण जितके कमी असेल तितके कमी तापमानात बॅटरीची कार्यक्षमता चांगली असेल.

म्हणून, लिथियम आयन बॅटरीची कमी तापमानाची चांगली कामगिरी साध्य करण्यासाठी उच्च चालकता ही एक आवश्यक अट आहे. इलेक्ट्रोलाइटची विद्युत चालकता इलेक्ट्रोलाइटच्या रचनेशी संबंधित असते आणि द्रावकाची चिकटपणा इलेक्ट्रोलाइट विद्युत चालकतेचा मार्ग सुधारण्यासाठी असते. कमी तापमानात सॉल्व्हेंटची तरलता चांगली असते ही सॉल्व्हेंटची आयन वाहतुकीची हमी असते आणि कमी तापमानात इलेक्ट्रोलाइटद्वारे तयार होणारा घन इलेक्ट्रोलाइट पडदा देखील लिथियम आयन चालकता प्रभावित करण्याची गुरुकिल्ली आहे आणि RSEI कमी तापमानाच्या वातावरणात लिथियम आयन बॅटरीचा घट्ट प्रतिबाधा आहे.

तज्ञ २: लिथियम आयन बॅटरीच्या कमी तापमानाच्या कामगिरीवर मर्यादा घालणारे चव घटक म्हणजे कमी तापमान, नवीन Li + प्रसार प्रतिबाधा, परंतु SEI फिल्म नाही. स्तरित संरचनेत एक-आयामी लिथियम-आयन प्रसार चॅनेल आहे, ज्यामध्ये त्रिमितीय चॅनेल संरचना स्थिरता आहे आणि ही पहिली व्यावसायिक लिथियम आयन बॅटरी पॉझिटिव्ह सामग्री आहे. त्याच्या प्रतिनिधी पदार्थांमध्ये LiCoO2, Li (CO1-XNIX) O2 आणि Li (Ni, Co, Mn) O2, e यांचा समावेश आहे.